押出機・混練機中の材料挙動および混練の基礎理論と計算機シミュレーション技術の利用

二軸押出機・混練機やミキシングエレメントを有する単軸押出機を用いて高分子材料の混練がなされている。 　また,押出機・混練機内の材料挙動をシミュレーションにより予測する技術は年々進歩しており,実現象予測には制約も多くあるが,混練を含めた実際のプロセス設計,装置設計に応用されてきている。 　本講では,固体輸送,溶融,溶融体輸送と混練に関して基礎理論をわかりやすく解説するとともに,それに基づく実験およびシミュレーションを用いた混練評価およびスケールアップについて現状と課題を概説する。

1. 背景
   1. 押出機・混練機の概要
   2. 計算機シミュレーションの必要性
2. 固体輸送メカニズム
3. 溶融部における高分子材料の溶融メカニズム
   1. 溶融プロセスの可視化
   2. 溶融理論
4. 溶融混練部の混練メカニズム
   1. 分配混合と分散混合
   2. 伸長流動の重要性
   3. ポリマーブレンド・コンポジットの混練理論
   4. 押出機・混練機と溶融混練理論の関係
5. 単軸スクリュ押出機内の溶融混練
   1. 溶融混練理論とミキシングスクリュの関係
   2. 新規装置
6. 二軸混練機・二軸スクリュ押出機内の溶融混練
   1. 溶融混練理論と二軸混練機・スクリュ押出機の関係
   2. 溶融混練に付随する問題と対策
   3. 新規装置
7. 実験による混練評価
   1. 既往の評価実験の例
   2. 最近の計測技術の研究例
   3. 各種実験の利点と問題点
8. 計算機シミュレーションによる材料挙動の予測
   1. 計算機シミュレーションの利点と問題点
   2. 固体輸送部のシミュレーション
   3. 溶融部のシミュレーション
   4. 溶融体輸送部のシミュレーション
9. シミュレーションによる混練評価
   1. 分配混合指標とその考え方
   2. 分散混合指標とその考え方
   3. 各種評価指標を用いた研究例
10. スケールアップとシミュレーション
    1. スケールアップの一般論
    2. シミュレーションによるスケールアップの研究例
11. 今後の課題
• 質疑応答・名刺交換